舰船中压直流综合电力推进系统变频器控制方法

为了提高舰船中压直流综合电力推进系统变频器控制的精准度和稳定性,提出舰船中压直流综合电力推进系统变频器控制方法。通过母线电流中性特征,计算母线直流稳定电流系数与输出电压均值。根据构成的双控点电路的等效阻值与电压衰减系数及母线电压的回馈功率,得到母线两端的平衡电压系数、脉宽电压与其对应的功率值,依据变频器内部滤波抑制参量,发出谐波抑制信号,抑制补偿电流发生高频次谐信号,由此完成舰船中压直流综合电力推进系统变频器对电容电压平衡状态控制、定电压与定脉冲控制与高频次谐波抑制。实验结果表明,提出的舰船中压直流综合电力推进系统变频器控制方法精准性高、可行性强,能够显著提高舰船中压直流综合电力推进系统的稳定性。     

变频器谐波的治理措施

1 谐波的产生及危害 变频器是工业调速传动领域中应用较为广泛的设备.由于逆变电路的开关特性,变频器对其供电电源形成了一个典型的非线性负载.当电流流经负载时,与所加的电压不呈线性关系,就形成非正弦电流,从而产生谐波.变频器在现场通常与其他设备(如计算机、传感器)同时运行,这些设备常常安装得很靠近,这样可能会造成相互影响.因此,以变频器为代表的电力电子装置是公用电网中最主要的谐波源之一.谐波污染已成为阻碍电力电子技术发展的重大障碍.     

船舶电力推进系统谐波特性仿真与试验

对船舶电力推进用同步发电机-推进变流器系统的谐波畸变进行了分析,建立了发电机带整流器负载、变频器负载的Matlab/Simulink仿真模型,对特定工况下的发电机侧谐波畸变进行了仿真;搭建了全系统全尺寸试验平台,以测量发电机侧的谐波畸变;将仿真结果与试验结果进行对比分析,验证了仿真模型的正确性,同时对船舶电力推进系统运行时的谐波含量进行了预估.     

OBE-CDIO模式下电力推进船舶电网谐波抑制

现有电力推进船舶电网谐波抑制方法由于应用技术的局限性,存在着电压与电流波形畸变率较高的问题,因此提出OBE-CDIO模式下电力推进船舶电网谐波抑制方法。深入分析电力推进船舶电网谐波特性,以此为基础,选取变频器作为谐波抑制装置,并设计装置主电路,应用上述设计的12脉冲变频器主电路,在电力推进船舶电网谐波抑制中,将变压器设计为2组,2组整流桥产生的谐波可以相互抵消。实验数据显示:与现有方法相比较,提出方法电压与电流波形畸变率均较小,充分表明提出方法的谐波抑制效果更佳。     

全电力推进舰船电力系统谐波仿真与实验

谐波污染是当前电力系统中的一大问题。为了定量的对舰船电力系统各电压、电流进行谐波分析,在实验室建立了200:1的模拟电力系统,并在仿真软件上建立了此物理模拟系统的数值仿真模型,对系统的谐波进行了仿真计算和实验研究,结果表明,本系统谐波含量符合要求,仿真模型是正确的,为全电力推进舰船的电力系统的全尺寸仿真奠定了基础。     

舰船电力系统谐波的产生、危害和抑制

新概念武器和全电力推进技术的上舰使用,使舰船的战斗力和生命力发生了革命性的飞跃。研究了现代舰船电力系统的构成、运行特点及面临的谐波污染问题,分析了谐波产生的原因及对舰船电网造成的危害。针对性地提出用并联型有源电力滤波器抑制舰船电力谐波,并对其补偿机理和特性做了说明。与传统方法相比,该法响应速度快,稳定性好,在舰船上具有较好的实用价值和应用前景。     

综合电力推进系统谐波分析的仿真计算

本文对电力推进系统的变频器输入端谐波进行了理论分析,在建立系统各设备数学模型的基础上构建了针对船用变频器输入端谐波分析的通用用户模型库,对2000方绞吸式挖泥船谐波进行仿真计算,仿真结果符合理论分析且均满足船舶电网谐波要求。     

船舶电力推进变频输出电压谐波抑制研究

根据船舶电力推进变频驱动的特点,提出了一种新型变频器输出混合有源正弦波滤波器,在变频器的输出侧接上一个LC基波串联谐振电路,使变频器的输出电压对基波呈现低电抗、对谐波呈现高阻抗;同时实时检测负载端电压,根据瞬时无功功率理论可直接检测出谐波电压波形,并通过变流器和串联变压器反馈一个与谐波电压幅值相等、相位相反的电压去抵消系统中剩余的谐波电压。阐述了新型变频器输出混合有源正弦波滤波器的结构和工作原理,分析了滤波器的谐波抑制原理,给出了滤波器的仿真结果及分析。仿真结果表明:此滤波器设计新颖、结构简单、可靠性高,在各种工况条件下都能得到优化的滤波效果,很好地改善变频器的输出电压波形。     

英国海军未来舰船采用单台发电机运行方式

在造船领域已普遍使用既能为推进系统提供电能又能为舰船设备提供电能的通用电力系统，称为全电力推进系统。所有的推进动力由电力驱动，系统仅采用满足负载需求的必要的几台原动机，并全部以接近最优效率高效运行，其效率根据大量的已经使用的原动机的最优效率确定。为了从高效的全电力推进系统中受益，并减少设备采办成本达到可承受的程度，英国海军电力舰方案中的原动机数量将减至最少。建议在巡航工况下，采用单台发电机运行，从而使发电机的运行时间减至最少，这就会在燃料消耗和维护成本上带来巨大的收益。介绍单台发电机运行时的状态，讨论巡航应急供电能力和作战指挥不问断供电能力。当单台发电机运行时，一旦原动机发生故障，巡航应急供电能力必需能为主要设备提供电能。为了维持一定的操纵能力，还需要提供推进电力。现役舰船中，武器系统的不间断电源装置中已经有一定的电能储备。同时还提出了指控显示设备不间断供电能力，即在作战状态下，必须为指挥、控制和显示设备，导航和应急照明提供不问断电源。作战状况下需要一种瞬间不问断电源转换设备，该电源通常由安装在主系统中的不问断电源提供，或者是经24V变压整流的电源提供。现在介绍的电力舰方案中，电力系统的推进汇流排和船用设备汇流排有不同的选择。介绍能量储存的多种选择方案，它可以为分布在一条或两条汇流排上的单台设备或多台设备供电。最后还指出“单台发电机运行”的说法不够确切，因为在巡航状态下，单台发电机将会配置一台或多台电能储存设备，这样的运行方式与常规的运行方式相比，损失能量的风险较少。     

柴油机抗冲击性能实船水下爆炸冲击试验研究

柴油机是现代舰船主要动力源之一,其抗冲击性能直接影响舰船生命力.舰用柴油机具有体积重量大、附属设备多、运行维护要求高等特点,难以在陆上进行抗冲击台架试验.实船水下爆炸冲击试验是发现舰用柴油机抗冲击薄弱环节,检验舰用柴油机抗冲击性能的有效手段.通过试验中对舰用柴油机进行运行监控、实时测量,以及试验后对柴油机进行拆检分析,初步总结出舰用柴油机的抗冲击薄弱环节,提出舰用柴油机冲击防护设计建议,研究成果可应用于舰船动力设备抗冲击防护措施设计中.     

舰船主柴油机双机并车控制仿真技术的研究

从对舰船主柴油机调速的工作原理分析入手,介绍现在常用的3种舰船主柴油机双机并车运行控制技术的原理和特点,然后,利用现在比较流行的仿真应用软件Matlab,建立主柴油机、调速系统和推进装置的仿真模型,并对功率反馈调速器进行仿真试验研究,阐明计算机仿真技术在舰船主柴油机双机并车控制技术研究中的作用。     

中压变频器生成谐波的危害和抑制方法的探讨

随着现代造船的发展，电力推进系统在舰船的应用越来越受到关注和应用，中压变频器的应用也越来越广泛，其谐波干扰问题日益引起人们的重视，本文主要介绍了中压变频器谐波产生的原因及其危害，提出了抑制谐波干扰的实际的解决方法。     

用于舰船电力推进系统的级联型高压交交变频器研究

为了解决无环流循环变频器输出频率受限的问题,本文提出了基于变压器移相级联的高压交交变频拓扑。本文采用了一种新型的基于测量每一个桥臂的管压降的零电流检测方法。为了防止了误发“假有电流”信号,设计了相应的检测电路。仿真和实验表明,该拓扑能够提高输出电压和频率,减小谐波污染,适用于高压大容量的舰船电力推进系统。     

船舶电力推进变频器过电压抑制方法研究

针对传统舰船变频器过电压抑制技术对过电压抑制量较小的问题,设计了船舶电力推进变频器过电压抑制方法。将推进变频器外部设计为多电平结构,提高电压输出量。设计安装压敏电阻设备,抑制变频器短路引起的瞬时电压,应用共模电抗器降低变频器共模干扰源,实现变频器过电压抑制。实验数据表明,设计的抑制方法和传统抑制方法相比,变频器直流母线电流值降低60 A,变频器电阻残压降低50 V,可以证明过电压抑制方法对变频器过电压抑制效果更好。     

提高舰船电力推进系统电力品质的谐波抑制新方案

由于电力推进方式具有良好的经济性、操纵性、灵活性等诸多优点，一直是舰船推进方式研究的热点，并日益广泛地应用于各类水面舰船。介绍了舰船电力推进系统的特点，分析了舰船电力推进系统中电力品质受到影响的主要因素，以及目前在舰船电力推进系统中已被采用的谐波抑制方案，并对其优劣进行初步的分析，在此基础上，提出了一种应用于舰船电力推进系统的新型的谐波抑制方案，该方案在提高电能品质方面具有更优良的性能。     

船舶电网电能质量的数字测量系统研究

分析了船舶电网的特点和船舶电网电能质量参数,阐述了对船舶电网电压畸变进行测量的重要性,提出了将传统的船舶电网电压畸变的模拟式测量法改进为数字式测量法。同时设计了一种适合船舶应用的数字型电压谐波测量系统。该系统用于船舶电力推进物理仿真实验系统电压谐波畸变的测量后,其试验结果证明了该测量系统适用于船舶电网电能质量的参数测量。     

基于Saber的船舶电力推进系统的建模及仿真

数字仿真是深入研究船舶电力推进系统关键技术的有效手段。以典型的交-直-交电压源型变频器驱动异步电动机类型的船舶电力推进系统为例,建立通用性的系统数学模型,并在Saber软件中转换成仿真模型,为研究电力推进系统特性建立有效的仿真平台。运用系统模型进行典型工况仿真实验,并将数字仿真结果与台架实验数据进行对比,验证了系统模型的准确性与精度。     

双馈变频供电的电力推进系统研究

文章提出了一种由双馈发电机提供变频电源,驱动变频电机的电力推进系统。该系统通过对双馈发电机转子励磁,产生变压变频电源驱动电机调速运行。由于双馈发电机转子侧只需提供转差功率,使得变频器的容量较小,可以在一定程度上缓解电力推进对变频器容量需求较高的问题。文章给出了电力推进系统的结构框架,建立了系统的数学模型,并根据所建立的数学模型,利用MATLAB对其进行了仿真分析,验证了此电力推进系统变频调速的可行性。     

高压整流技术在舰船电力推进系统中的应用

电力推进系统是舰船重要的动力系统,其负荷量占全船负荷量4/5左右。在电力推进系统运行中,会对舰船电网产生一定程度功率因数影响和谐波干扰,降低电网运行的安全性。为有效控制功率因数和谐波干扰,要采用高压整流技术,此项技术能够降低谐波电流,使电力推进系统保持更加理想的机动性和工作性能。本文从分析高压整流技术控制策略入手,提出高压整流技术在舰船电力推进系统中的具体应用方案,通过仿真实验证实本文提出的高压整流控制系统能够有效抑制谐波污染。     

舰船上变流电源供电系统的滤波及接地技术研究

大功率开关方式变流电源在舰船应用中出现严重的电磁干扰(尤其是共模干扰)问题日益引起关注。分析了电力电子变流电源在舰船上产生电磁干扰的原因,并对电源系统的滤波和接地问题作了进一步的探索,结合实际应用中的问题给出了理论分析和仿真结果,指出共模滤波器对地泄放电流以及舰船电子设备固有的“多点接地”将对敏感设备造成较大的电磁干扰。结果对于舰船电子设备电磁干扰预测有指导意义。